Taro12-第24章澤担当.jtd

The Principles of Neural Science 4th-edition

Chapter 24

The Perception of Pain

東 京 工 業 大 学 総 合 理 工 学 研 究 科 知 能 シ ス テ ム 専 攻 中 村 清 彦 研 究 室 澤 繁 実 [email protected] http://www.brn.dis.titech.ac.jp/~sshi/ 22.Nov. 2002 私 た ち が 痛 み と 呼 ん で い る き り き り と う ず く 痛 み (pricing ,) 焦 げ る よ う な 痛 み (burning ,) う ず く 痛 み (aching ,) ず き ず き ひ り ひ り 針 で 刺 す よ う な 痛 み (stinging) や 苦 痛 (soreness) と い っ た も の は 、 全 て の 感 覚 モ ダ リ テ ィ ー の な か で も 、 最 も は っ き り と し た も の で あ る 。 も ち ろ ん 痛 み と は 、 触 覚 の よ う に 体 性 感 覚 (somatic sensation) 、 、 の サ ブ モ ダ リ テ ィ ー で あ り 位 置 を 感 じ 怪 我 を 知 ら せ た り 、 脅 威 か ら 身 を 守 る と い っ た 重 要 な 防 衛 機 能 を 担 う 。 も し 、 痛 み を 感 じ る こ と の な い 子 供 が い た ら 、 と て も 深 刻 な 怪 我 を 負 っ た 時 に 、 気 づ か な い で 、 一 生 も の の ダ メ ー ジ に な っ て し ま 。 、 う だ ろ う 他 の 体 性 サ ブ モ ダ リ テ ィ ー や 視 覚 、 聴 覚 、 嗅 覚 と は 異 な り 、 痛 み は 緊 急 で あ り か つ 原 始 的 な も の で あ る 。 ( 痛 覚 の 主 観 的 感 情 的 な 様 相 の 結 果 与 え ら れ る も の ) そ の う え 、 感 じ た 痛 み の 持 つ 強 、 。 烈 さ は 周 り の 環 境 に よ り 影 響 を 受 け る 、 、 そ し て 異 な っ た 人 間 の 異 な っ た 反 応 で 同 じ 刺 激 を 生 じ さ せ る こ と も 出 来 る 。 痛 み と い う 感 覚 は は 余 り う れ し く な い 感 覚 で あ り 、 潜 在 的 現 実 的 な ダ メ ー ジ と 。 、 結 び つ く 感 情 的 な 経 験 で あ る と は い え 痛 み は 神 経 系 を 介 し て い て 、 神 経 の 侵 害 性 の メ カ ニ ズ ム と 痛 み の 関 係 は し っ か り と し て い る 。 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) と 呼 ば れ る 痛 み に 特 化 し た 組 織 は そ の 周 辺 の 有 害 な 傷 害 (noxious insults) に よ り 、 活 性 化 さ れ る 。 し か し な が ら 、 侵 害 感 受 (nociception) は 必 要 で な い 痛 み も 引 き 起 こ す 。 よ っ て 、 侵 害 感 受 (nociception) と 痛 み の 知 覚 の 関 係 は 「 知 覚 は 脳 の 概 念 (abstraction) と 感 覚 入 力 の 合 成 に よ り 与 え ら れ る 」 と い う 章 で 見 て き た 原 則 と は 他 の 経 験 に よ り 与 え ら れ る 。 個 人 的 で 主 観 的 な 痛 み と い う も の の 本 質 は 、 定 義 す る こ と や 臨 床 的 治 療 が 難 し い こ と に あ る 。 痛 々 し い 刺 激 と い う も の は な い 。 刺 激 が 痛 み の 知 覚 を 誘 発 す る の で あ る 。 た と え ば 、 多 く の 怪 我 を 負 っ た 兵 士 は 戦 場 で は 痛 み を 感 じ ず 、 安 全 な と こ ろ に 帰 還 し た 時 に 痛 み を 感 じ る 。 同 じ よ う に 、 運 動 選 手 は 試 合 が 終 わ る ま で 怪 我 し た こ と に 気 づ か な い 。 痛 み は 持 続 的 か 慢 性 的 に も な る 。 持 続 的 な 痛 み は 、 患 者 が 何 か し ら の 医 療 を 受 け よ う と す る 点 で 有 効 で あ る が 、 慢 性 的 な 痛 み は 患 者 を 悲 観 的 に さ せ る だ け で 何 ら 有 益 で は な い 。 持 続 的 な 痛 み は 、 侵 害 受 容 器 に よ る も の (nociceptive) と 神 経 障 害 に よ る も の (neuropathic) の 2 種 類 に 分 け ら れ る。侵 害 性 の 痛 み (Nociceptive pains) は 、 皮 膚 の 侵 害 性 受 容 器 の 活 性 に よ る も の か 柔 組 織 (soft tissu 骨 軟 骨 で な い ) の 炎 症 (inflammation) に よ る も の で あ る 。 く じ い た り ひ ね っ た り す る こ と に よ り 、 侵 害 性 の 痛 み が 形 成 さ れ る 。 故 に 、 関 節 炎 (arthritis) や 柔 組 織 を 浸 食 す る 腫 瘍 の 痛 み は よ り 激 し く な る 。 神 経 障 害 に よ る 痛 み (Neurpathic pains) は

中 枢 神 経 系 や そ の 周 辺 で 神 経 が 傷 つ い た 時 に 形 成 さ れ 、 燃 え る よ う な 電 気 的 刺 激 の よ う な 感 覚 を 生 ず る 。 神 経 障 害 性 の 痛 sympathetic み は 交 感 神 経 系 異 栄 養 症 ( ) と 帯 状 疱 疹 の 神 経 痛 d y s t o r o p h y

(postherpetic neuralgia) の 症 候 群 (syndromes) に 起 こ り 、 そ の 痛 み は 帯 状 疱 疹 (shingles,herpes zoster) 後 の 幾 つ か の 患 者 に 発 生 す る 。 幻 ( 想 ) 肢 痛 (Phantom limb pain) は 外 傷 的 (traumatic) ま た は 外 科 的 (surgical) に 手 足 を 切 り 放 し た あ と に 起 こ る 。 (Chapter 20 参 照 ) 神 経 麻 痺 ド ロ ロ ー ソ (Anesthesia dlorosa) 痛 覚 欠 如 は 時 折 、 慢 性 的 な 痛 み を 取 り 除 く た め に 背 根 神 経 節 細 胞 (dorsal root nerves) な ど の 感 覚 神 経 の 切 除 手 術 を 行 っ た あ と に 見 ら れ る 。

こ の 章 で は 、 痛 覚 の 中 で 特 に 重 要 な 異 常 状 態 で の 痛 み と 同 等 に 重 要 な 通 常 の 神 経 活 動 に よ る 痛 み に つ い て 見 て い こ う 。

Noxious Insults Activate Nociceptors

有 害 な 刺 激 が 侵 害 性 受 容 器 を 活 性

す る

皮 膚 や 関 節 や 筋 肉 な ど の 皮 膚 下 の 組 織 へ の 有 害 な 刺 激 は 、 背 根 神 経 に 細 胞 体 が 位 置 す る 感 覚 神 経 や 神 経 節 細 胞 の 終 端 に 位 置 す る 侵 害 性 受 容 器 を 活 性 化 さ せ る 。 こ こ で は 温 度 感 応 式 (thermal) 、 機 械 式 (mechanical) 、 多 用 式 (polymodal) の ３ 種 類 に つ い て 考 え て み る 。 は は ℃ 以 下 ℃ 異 Thermal nociceptors 5 45 常 の 激 し い 温 度 に 反 応 す る 。 そ れ ら は 細 い 直 径 で 、 ミ エ リ ン 化 さ れ 5-30m/s の 伝 達 速 度 を 出 す A δ フ ァ イ バ ー を 持 つ 。 は 皮 膚 へ の 圧 力 に よ Mechanical nociceptors っ て 活 性 化 す る 。 そ れ ら も 、 細 い 直 径 で 、 ミ エ リ ン 化 さ れ 5-30m/s の 伝 達 速 度 を 出 す A δ フ ァ イ バ ー を 持 つ 。 は 激 し い 機 械 的 、 化 Polymodal mociceptors 学 的 、 温 度 感 応 的 ( 熱 い の も 冷 た い の も ) 刺 激 に よ り 活 性 さ れ る 。 そ れ ら の 侵 害 性 受 容 器 は 細 い 直 径 で 、 ミ エ リ ン 化 さ れ て い な い 1.0m/s 以 下 の 伝 達 速 度 を 出 す C フ ァ イ バ ー を 持 つ 。 (Figure24-1A参 照 ) こ れ ら の 3 種 類 の 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) は 皮 膚 や よ り 深 い 組 織 の 広 い 範 囲 に 分 布 し て い る 。 例 え ば 、 親 指 を ハ ン マ ー で た た い て し ま っ た 時 、 鋭 い 第 一 の 痛 み (fiest pain) を す ぐ に 感 じ る 。 続 い て 、 焼 け る よ う な よ り 長 い 第 2 の 痛 み second pain Figure24-1B ( ) が や っ て く る 。 ( 参 照 ) 最 初 の は っ き り と し た 痛 み は 温 A 度 反 応 式 と 機 械 式 の 侵 害 性 受 容 器 か ら δ フ ァ イ バ ー に よ っ て 運 ば れ る 。 次 の 遅 く て 鈍 い 痛 み は 多 用 式 (polymodal) 侵 害 性 受 容 器 に よ っ て 活 性 さ れ た C フ ァ イ バ ー に よ っ て 運 ば れ る 。 Figure24-1 感 覚 神 経 に よ る 活 動 電 位 の 伝 搬 に よ り 痛 み の 知 覚 は 行 わ れ る 。 (Filds 1987) こ の 電 位 変 化 の 記 録 は あ る 神 経 内 の A そ れ ぞ れ の 軸 策 の 活 動 電 位 を 足 し 合 わ せ た も の で あ る 。 こ の 神 経 は 主 に 無 髄 の 軸 策 で 構 成 さ れ て お り 、 主 な 電 圧 偏 差 は 数 的 に 少 な い 髄 鞘 化 さ れ た 軸 策 と の 対 比 に よ っ て 得 ら れ て い る 。 こ れ は よ り 遅 い 伝 達 速 度 の 軸 策 の 母 集 団 中 の 活 動 電 位 の 時 間 変 化 を 調 べ た も の で あ り 、 無 髄 軸 策 の 活 動 電 位 に よ り 生 成 さ れ た 細 胞 外 電 流 の 方 が 有 髄 軸 策 で 生 成 さ れ た 電 流 よ り も 小 さ い 。 と の 痛 み が つ の 異 な っ B First Second 2 First pain た 軸 策 に よ っ て 運 ば れ て い る 。 は 有 髄 A δ 軸 策 の 遮 断 に よ り 、 伝 わ ら

な く な り 、Second pain は 無 髄 C軸 策 の 遮 断 に よ り 伝 わ ら な く な る 。

内 蔵 (viscera) は Silent nociceptors を 含 ん で い る 。 通 常 こ れ ら の 受 容 器 は 、 そ れ ら の 発 火 閾 値 が 炎 症 や 化 学 的 刺 激 に よ っ て 劇 的 に 下 げ ら れ な け れ ば 、 有 害 な 刺 激 に silent よ っ て 活 性 化 さ れ る こ と は な い 。 の 活 性 は 次 的 痛 覚 過 敏 nociceptor 2

secondary hyperalgesia central

( ) や 中 央 感 作 ( ) を 引 き 起 こ す 原 因 か も し れ な sensitization い 。 こ の 2 つ の 症 候 群 に つ い て は 後 の 章 で 見 て い こ う 。 圧 力 や 触 れ た か 否 か な ど を 感 知 す る 受 容 器 と は 異 な り 、 多 く の 侵 害 性 受 容 器

nociceptors free norve

( ) は 自 由 神 経 終 末 (

) で あ る 。 有 害 刺 激 に よ り 自 由 感 覚 ending

終 末 (free sensory ending) を 脱 分 極 し 、 発 火 さ せ る す る そ の メ カ ニ ズ ム は ま だ 知 ら れ て な い 。 侵 害 受 容 器 の 細 胞 膜 は 温 度 的 、 機 械 的 、 化 学 的 な エ ネ ル ギ ー を 用 い て 合 成 さ れ た タ ン パ ク 質 を 通 す と い う 性 質 が あ る 。 こ れ ら の タ ン パ ク 質 の 一 つ は カ プ サ イ シ ン (capsaicin ト ウ ガ ラ シ の 果 実 の 辛 Capsaicin Vaniloid 味 成 分 ) 受 容 器 で あ る。 や 受 容 器 は 求 心 的 侵 害 受 容 器 内 に 排 他 的 に 発 見 さ れ て い て 、Capsaicin の 刺 激 を 中 継 す る 。 重 要 な こ と に は 、 そ の 受 容 器 は 有 害 な 熱 刺 激 に も 反 応 す る の で 、 熱 に よ る 痛 み の 仲 介 物 質 と も 考 え ら れ て い る 。 多 く の 因 子 に 加 え て A δ と C フ ァ イ バ ー の 活 動 が 痛 み の 位 置 、 強 さ 、 質 を 決 定 す る 。 故 に 、 圧 力 や 触 れ た か 否 か な ど 感 覚 は 、touch-pressure 受 容 器 が 電 気 的 に 刺 激 さ れ た 時 に 形 成 さ れ る 。 同 じ 侵 害 性 受 容 器 の 活 性 で も 、 異 な っ た 感 覚 を 引 き 起 こ す こ と も で き る 。 こ れ は 血 流 固 定 バ ン blood pressure cuff 30

ド ( ) を 腕 に 取 り 付 け 約 分 の 間 、 血 圧 (systolic pressure) を 上 げ さ せ る と い っ た 簡 単 な 実 験 に よ っ て 確 か め る こ と が 出 来 る 。 こ の 実 験 で 、 一 時 的 に 無 酸 素 症 (anoxia) を 引 き 起 こ し 、 大 き い 直 径 の A α と A β フ ァ イ バ ー の 働 き を 阻 害 す る 。 ( こ の 時 も C フ ァ イ バ ー は 活 動 電 位 を 伝 え 、 整 序 に 働 き 、 有 害 な 刺 激 を 伝 達 す る 。 ) 血 流 の 遮 断 に よ り 、 そ れ ら の フ ァ イ バ ー は C フ ァ イ バ ー よ り も 高 い 代 謝 が 必 要 な の で 活 動 が 弱 ま る 。 大 き い 運 動 神 経 軸 策 は イ ン パ ル ス を 流 す こ と 、 。 、 が 出 来 な く な り 腕 は 麻 痺 す る 加 え て に 投 The dorsal column-medial lemniscal system 射 し て い る A β 感 覚 フ ァ イ バ ー に 沿 っ た 流 れ が 遮 断 さ れ る た め 、 触 覚 、 振 動 感 知 、 関 節 の 感 覚 が 無 く な る 。A α と A β フ ァ イ バ ー に よ る 流 れ の 欠 如 に よ り 、 痛 み の 知 覚 は お か し く な る 。 た と え ば 、 チ ク ッ と 刺 す の と つ ね る の と ア イ ス で 冷 や す の が 区 別 出 来 な く な る 。 さ ら に 、 そ れ ら の 刺 激 に 対 し て 燃 え る よ う な 痛 み を 感 じ る 。 こ の 実 験 か ら 、 大 き い 直 径 の A β フ ァ イ バ ー は 、 有 害 な 刺 激 を 直 接 送 っ て い る の で は な く 、 質 的 な 刺 激 の 認 知 を 運 ん で い る こ と が 分 か る 。 直 径 の 大 き い フ ァ イ バ ー は 痛 み の 認 知 を 変 換 し て い る だ け で は な く 、 弱 め て も い る 。 よ っ て 、 火 傷 に 伴 う 反 射 的 な 手 の 震 え (reflexive shakin) は 痛 み を 和 ら げ る こ と が 出 来 る 大 き い 直 。 、 径 の 軸 策 を 効 果 的 に 刺 激 す る ( つ ま り 震 え て 動 か す こ と に よ り 、 火 傷 に よ る 焼 け る よ う な 痛 み を 和 ら げ る 。 ) と は い え 、 痛 み の 感 覚 は 通 常 、 個 人 に よ り 異 な る し 、 状 況 に よ っ て も 異 な る 。 正 常 で な い 痛 み は 診 断 さ れ る 。 病 理 学 で は 、 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) の 活 性 は 異 痛 症 (allogynia ア ロ ジ ニ ア ) と 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) と い う 2 種 類 の 異 常 な 痛 み を 引 き 起 こ す 。 異 痛 症 (allogynia ア ロ ジ ニ

ア ) に お い て は 、 有 害 で な い 通 常 の 刺 激 で も 痛 み を 感 じ る 。 例 え ば 、 日 焼 け し た 皮 膚 を 軽 く た た い た 時 や 、 リ ュ ウ マ チ 性 関 節 炎 (rheumatoid arthritis) の 患 者 が 間 接 を 動 か し た 時 、 激 し く 運 動 し た 次 の 朝 に 別 途 か ら 起 き あ が る 時 な ど で あ る 。 異 痛 症 (allogynia) の 患 者 は 常 に 痛 み を 感 じ る 訳 で は な い 。 刺 激 が な い 時 は 痛 み も な い 。 そ れ に 対 し 、 有 害 な 刺 激 に 対 し て 過 度 に 反 応 す る 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) の 患 者 は 時 折 自 発 的 に 痛 み を 感 じ る 。

Nociceptive Afferent Fibers Terminate on Neurons in the Dorsal Horn of the Spinal Cord 侵 害 性 受 容 器 の 軸 策 は 脊 髄 の 後 角 内 の 神 経 細 胞 で 終 わ る nociceptive 侵 害 性 受 容 性 フ ァ イ バ ー ( ) は 大 部 分 が 脊 髄 ( ) afferent fivers 、 spinal cord

dosal horn dosal

内 の 後 角 ( ) で 終 わ る。後 角 ( ) は 細 胞 学 的 ( ) に 大 き く つ horn cytological 6 の 層 に 分 類 さ れ る 。 (Figure24-2参 照 ) Figure24-2 spinal 侵 害 受 容 性 フ ァ イ バ ー は 脊 髄 ( ) 内 の 後 角 ( ) の 投 射 神 経 細 胞 cord dosal horn

で 終 わ る 。 第 1 層 (lamina 1) の 投 射 神 経 細 胞 は 直 接 、 有 髄 侵 害 受 容 性 フ ァ イ バ ー A δ か ら 信 号 を 受 け 取 り 、 無 髄 の 侵 害 受 容 性 フ ァ イ バ ー C か ら は 、 第 2 層 (lamina 2) の 介 在 神 経 細 胞 (interneurons) を 介 し て 信 号 を 受 け 取 る 。 第 5 層 (lamina 5) の 神 経 細 胞 は 広 域 ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ タ イ プ で あ る。そ れ ら は 機 会 受 容 性 (mechanoreceptors) の 直 径 の 大 き な 有 髄 フ ァ イ バ ー A β か ら 低 閾 値 入 力 を 受 け 取 り 、 侵 害 性 受 容 性 軸 策 (A δ と C) か ら も 直 接 的 に ま た 間 接 的 に 入 力 を 受 け 取 る 。 こ の 図 で 、 第 5 層 A 4 の 神 経 細 胞 は β の 終 末 が 来 て い る 第 層 へ 樹 状 突 起 を の ば し て い る 。 第 5 層 の 細 胞 か ら 延 び て い る 第 3 層 の 樹 状 突 起 は 第 2 層 の 介 在 神 経 細 胞 軸 策 終 末 と つ な が っ て い る 。 (Fields 1987) は っ き り と し た モ ダ リ テ ィ ー を 運 ぶ 主 な 求 心 性 神 経 細 胞 (afferent neuron) は 後 角 (dosal horn) の 決 ま っ た 層 へ 投 射 す る 。 よ っ て 、 解 剖 学 的 (anatomical) に も 機 能 的 に も 近 い 対 応 関 係 が あ る 。 侵 害 受 容 性 神 経 細 胞 は 後 角 (dosal horn) の 表 面 付 近 の 縁 ( lamina 1) と 膠 様 質 。 (substantia gelatinosa) (lamina 2) に 存 在 す る

A C こ れ ら の 神 経 細 胞 の 大 半 は 直 接 δ や フ ァ イ バ ー か ら シ ナ プ ス 結 合 を 受 け る 。 第 1 層 (lamina 1) の 多 く の 神 経 細 胞 は 排 他 的 に 有 害 刺 激 を 受 け 取 り 、 (nociceptive-specific neurons と 呼 ば れ て い る 。 ) 中 枢 神 経 へ と 投 射 す る 。 こ の 層 の 幾 つ か の 広 域 ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ 神 経 細 胞 (wide-dynamic-range neurons) は 無 害 有 害 両 方 の 機 械 受 容 性 刺 激 に 対 し て 段 階 的 に 2 substantia 反 応 す る 。 第 層 の 膠 様 質 ( ) は 興 奮 性 、 抑 制 性 の 介 在 神 経 gelatinosa 細 胞 (interneurons) だ け で 構 成 さ れ る 。 い く つ か は 侵 害 性 の 入 力 だ け に 反 応 し 、 残 り は 非 侵 害 性 の 入 力 に 反 応 す る 。 第 3 と 4 層 ( laminae3,4) は 膠 様 質 ( substantia gelatinosa) の 腹 側 (ventral) に に 位 置 し 、A β フ ァ イ バ ー か ら 単 シ ナ プ ス 性 (monosynaptic) の 投 射 を 受 け る 神 経 細 胞 を 有 す る 。 こ れ ら は 主 に 無 害 な 刺 激 に 応 答 し 、 局 所 解 剖 学 (ropographically) で 体 系 化 さ れ た 受 容 野 を 持 っ て い る 。 第 5 層 (letina 5) は 主 に 、 脳 幹 (brain stem) と 視 床 (thalamus) に 投 射 す る 広 域 ダ イ ナ ミ ッ ク

レ ン ジ 神 経 細 胞 (wide-dynamic-range neurons) A A を 持 つ 。 そ れ ら の 神 経 細 胞 は β と δ フ ァ イ バ ー か ら 単 シ ナ プ ス 性 monosynaptic Figure24-2 ( ) の 投 射 を 受 け る。( 参 照 ) そ れ ら は C フ ァ イ バ ー か ら の 入 力 も 受 け る 。C フ ァ イ バ ー か ら 直 接 入 力 を 受 け て い る 興 奮 性 介 在 神 経 細 胞 を へ て 間 接 的 に か デ ン ド ラ イ ト に 直 接 の ど ち ら か で あ る 。 第 5 層 の 多 く の 神 経 細 胞 は 、 内 臓 (visceral structures) か ら の 侵 害 性 入 力 も 受 け て い る 。 体 性 感 覚 (somatic) と 内 臓 (visceral) か ら の 第 5 層 へ の 侵 害 性 入 力 (nociceptive input) の 集 中 は 関 連 痛 (referrend pain) を 説 明 で き る か も し れ な い 。 関 連 痛 (referrend pain) と は 内 臓 (visceral structures) の 傷 害 に よ り 、 体 の 表 面 の 他 の 場 所 に 痛 み が 出 る 症 状 で myocardial あ る 。 例 え ば 、 心 筋 梗 塞 ( ) の 患 者 が 胸 で は な く 左 足 に 周 期 infarction 的 な 痛 み を 感 じ た り す る こ と で あ る 。 こ の 現 象 の 一 つ の 説 明 と し て 単 一 投 射 神 経 細 胞 (single projection neuron) が 2つ の 部 位 か ら 投 射 を 受 け て い る と い う こ と が あ る 。 (Figure24-3 参 照 ) Figure24-3 内 臓 の 侵 害 受 容 器 か ら の 刺 激 で 体 の 他 の 場 所 に 痛 み を 感 じ る 。 痛 み の 元 が ど こ な の か は 関 連 痛 (referrend pain) の 部 位 か ら 既 に 予 測 す る こ と が 出 来 る 。 心 筋 梗 塞 ( ) と 扁 桃 A myocardial infarction 炎 ( angina) は 胸 と 左 腕 に 強 い 関 連 痛 (referrend pain) が 出 る こ と が 予 期 さ れ て い る 。 (Teodori,Galletti 1962) 内 臓 と 体 性 感 覚 の 求 心 フ ァ イ バ ー の B 集 中 は 関 連 痛 (referrend pain) の 原 因 か も し dosal れ な い 。 こ の 仮 説 に よ る と 、 後 角 ( ) 内 第 層 で の 同 一 投 射 神 経 細 胞 horn 1 (projection neurons) へ 内 臓 と 皮 膚 か ら の 侵 害 性 フ ァ イ バ ー 投 射 が あ る 。 脳 に は 本 当 の 刺 激 が ど こ か ら 来 て い る の か 特 定 で き る 方 法 が 無 い 。 第 1 層 で の 感 覚 を 誤 っ て 認 識 し て し ま う 。 (Fields 1987) こ の よ う に 、 中 枢 神 経 (higher centers) は 入 力 元 を 特 定 す る こ と は 出 来 な い し 、 間 違 っ て 皮 膚 の 痛 み だ と 思 っ て し ま う 。 関 連 痛 (referrend pain) の 原 因 の も う 一 つ は 表 面 の 感 覚 神 経 細 胞 の 軸 策 の 枝 分 か れ で あ る 。 希 で は あ る が 、 一 つ の 軸 策 が 内 臓 と 離 れ た 皮 膚 の 部 位 を 両 方 を 刺 激 す る の で あ る 。 第 6 層 (lamina 6) は 筋 肉 や 関 節 か ら の 大 き な 直 径 の 求 心 的 軸 策 か ら 入 力 を 受 け 、 手 技 へ 反 応 を 与 え る 。 こ れ ら の 神 経 細 胞 は 侵 害 性 の 細 胞 を 介 す る こ と な く 動 作 す る 。 結 局 後 角 (dosal horn) の 有 害 刺 激 に 多 く 反 応 す る 第 7，8 層 は よ り 複 雑 な 応 答 特 性 を 示 す 。 第 7 層 へ の 侵 害 性 入 力 は 2 つ 以 上 の シ ナ プ ス 結 合 を 持 つ 。 そ の う え 、 多 く の 後 角 (dosal horn) 神 経 細 胞 は 体 の 片 側 か ら 入 力 を 受 け て お り 、 第 7 層 の 多 く の 神 経 は 体 の 両 側 へ 刺 激 を 送 る 。 brain stem reticular よ っ て、脳 幹 ( ) の 網 様 体 (

) へ の つ な が っ て い る 第 層 の 神

formation 7

経 は 多 く の 痛 み に 関 す る 症 状 に 関 与 し て い る か も し れ な い 。

Nociceptiv Afferent Fiber Use Glutamate and Neuropeptides As Neurotransmitters

侵 害 性 フ ァ イ バ ー は グ ル タ ミ ン 酸 塩 と 神 経 ペ プ チ ド を 神 経 伝 達 物 質 と し て 使 う

侵 害 性 受 容 器 と 後 角 (dosal horn) の 間 の シ ナ プ ス 間 伝 達 は 中 枢 感 覚 神 経 終 末

(central sensory nerve endings) か ら 化 学 的 神 経 伝 達 物 質 が 放 出 さ れ る こ と に よ っ て 仲 介 さ れ る 。A δ と Cフ ァ イ バ ー か ら 放 出 さ れ る 興 奮 性 神 経 伝 達 物 質 は 非 侵 害 性 の 軸 策 か ら 放 出 さ れ る の と 同 じ く グ ル タ ミ ン 酸 塩 (glutamate) で あ る 。 感 覚 終 末 か ら の グ ル タ ミ ン 酸 塩 (glutamate) の 放 出 は 後 角 (dosal horn) 内 で AMPA 型 グ ル タ ミ ン 酸 塩 受 容 器 に よ り 、 早 い シ ナ プ ス 間 電 位 (fast synaptic potential) を 引 き 起 こ す 。 (Capter 12 参 照 )

主 な 侵 害 性 の 求 心 性 軸 策 (afferent fibers) は ペ プ チ ド 伝 達 物 質 の 放 出 に よ り 、 遅 い slow excitatory 興 奮 性 後 シ ナ プ ス 電 位 (

postsynaptic potentials) を 生 じ る 。 後 角 (dosal ) 内 の 細 い 直 径 の 軸 策 終 末 は グ ル タ horn ミ ン 酸 塩 を 蓄 え て い る 小 さ な 電 子 透 過 性 ( electron-translucent) の シ ナ プ ス 小 包 (synaptic vesicles) と 神 経 ペ プ チ ド を 蓄 え て い る 大 き な 有 芯 ( dense-core) の 小 包 vesicles Figures ( ) の 両 方 を 持 っ て い る 。 ( 参 照 ) 24-4,24-5 Figure 24-4

脊 髄 (spinal cord) の 後 角 (dosal horn) に お け る 膠 様 質 (substantia gelatinosa) (lamina 2) の 侵 害 性 神 経 に よ る シ ナ プ ス 形 成 の 電 子 顕 微 鏡 写 真 (electronmicrographs) 後 角 ( ) 内 神 経 の 樹 状 突 起 ( ) A dosal horn D に 接 す る C フ ァ イ バ ー の シ ナ プ ス 。 求 心 性 終 末 内 の 2 種 類 の シ ナ プ ス 小 包 (synaptic vesicles) は 異 な っ た 伝 達 物 質 を 詰 め 込 ん で い る 。 小 さ な 電 子 透 過 性 ( electron-translucent) の シ ナ プ ス 小 包 (synaptic vesicles) は グ ル タ ミ ン 酸 塩 を 、 大 き な 有 芯 (dense-core) の 小 包 (vesicles) は 神 経 ペ プ チ ド を 含 ん で い る 。 (H.J.Ralston,III) 細 い フ ァ イ バ ー の 終 末 内 の 生 体 内 B C 物 質 サ ブ ス タ ン ス P substance P( ) の 位 置 。 高 電 子 密 度 ( electron-dense) 免 疫 反 応 ( immunoreaction) 生 成 物 が 大 き な 有 芯 (dense-core) 小 包 (vesicles) に 閉 じ こ め ら れ た 。 (S.P.Hunt.) 、 C グ ル タ ミ ン 酸 塩 は 大 き な 金 の 粒 子 で サ ブ ス タ ン ス P substance P( ) は 小 さ な 金 の 粒 子 で 、 抗 血 清 (antisera) に よ っ て 2 重 標 識 さ れ た (double-labeled) 後 角 (dosal horn) 第 層 ( ) 内 の 比 較 的 黒 く な っ て い る 2 lamina 2 終 末 部 分 。 グ ル タ ミ ン 酸 塩 免 疫 活 動 は 軸 索 原 形 質 (axoplasm) 内 で 使 い 果 た さ れ て い る 。 サ ブ ス タ ン ス P substance P( ) 免 疫 活 granular 動 は た い て い 大 き な 顆 粒 小 包 ( ) ご し で 起 こ る 。 ( 矢 印 ) し か し 、 vesicles 全 て の 顆 粒 小 包 (LGV) が 標 識 化 さ れ て い る 訳 で は な い 。 (A.Rustioni.) Figure 24-5 脊 椎 内 後 角 に お け る ペ プ チ ド と 受 容 器 の 局 在 サ ブ ス タ ン ス ( ) は 後 角 A P substance P (dosal horn) 表 層 に あ る 求 心 性 終 末 に 集 中 し て い る 。 エ ン ケ フ ァ リ ン ( ) は サ ブ ス B enkephalin タ ン ス P が 含 ま れ て い る 軸 策 終 末 と 同 じ 領 域 の 介 在 神 経 細 胞 が 集 ま っ て い る と こ ろ に あ る 。 (A とBは S.P.Hunt.) サ ブ ス タ ン ス ( ) 受 容 器 の C P substance P 免 疫 反 応 性 (immunoreactivity) は 後 角 表 層 に あ る 。 阿 片 に 似 た 合 成 麻 薬 μ オ ピ オ イ ド ( μ D

) 受 容 器 は エ ン ケ フ ァ リ ン -opioid (enkephalins) を 受 容 し 、 そ の 受 容 器 と 他 の オ ピ オ イ ド は 、 同 じ く 後 角 表 層 に 局 在 す る 。 侵 害 性 感 覚 神 経 内 の 神 経 ペ プ チ ド に つ い て は サ ブ ス タ ン ス P substance P( ) が 最 も P 良 く 研 究 さ れ て い る 。 サ ブ ス タ ン ス (substance P) は 組 織 の 温 床 や 表 面 神 経 の 強 い 刺 激 に よ り C フ ァ イ バ ー か ら 放 出 さ れ る 。 グ ル タ ミ ン 酸 塩 と 神 経 ペ プ チ ド は 共 に 、 軸 策 終 末 か ら 放 出 さ れ 、 後 神 経 細 胞 に お い て 生 理 学 的 に 作 用 す る 。 し か し 、 postsynaptic そ れ ら は シ ナ プ ス 後 細 胞 ( ) の 発 火 特 性 を 同 じ よ う に 制 御 す neurons る 。 サ ブ ス タ ン ス P substance P( ) を 含 む 神 経 ペ プ チ ド は グ ル タ ミ ン 酸 塩 の 活 動 を よ り 高 め 、 持 続 的 に す る 。 伝 達 物 質 の 2 種 類 の 活 動 範 囲 も 異 な る 。 感 覚 神 経 終 末 か ら 放 出 さ れ た グ ル タ ミ ン 酸 塩 (glutamate) の 活 動 は 、 グ リ ア 細 胞 や 神 経 終 末 で の 効 果 的 な ア ミ ノ 酸 再 吸 収 の 結 果 に よ り 、 と て も 近 接 し て い る シ ナ プ ス 間 隙 内 の シ ナ プ ス 後 細 胞 (postsynaptic neurons) の 中 に 閉 じ こ め ら れ る 。 そ れ に 対 し て 、 感 覚 神 経 終 末 か ら 放 出 さ れ る 神 経 ペ プ チ ド は 、 こ れ と い っ た 再 取 り 込 み の メ カ ニ ズ ム が 無 い た め 、 放 出 さ れ た と こ ろ か ら 無 視 で き な い 距 離 ま で 拡 散 す る 。 よ っ て 、 一 つ の 求 心 性 フ ァ イ バ ー か ら の 神 経 ペ プ チ ド 放 出 は 後 角 (dosal horn) 内 の 多 く の 後 シ ナ プ ス に 影 響 を 与 え る 。 持 続 的 な 痛 み を 感 じ る 患 者 で は ペ プ チ ド 濃 度 が 極 度 に 上 昇 す る と い う 事 実 と 共 に こ の 特 徴 は、 、後 角 (dosal horn) 内 の 神 経 細 胞 を 興 奮 さ せ る こ と 、 及 び 様 々 な 痛 み の 特 性 を 同 じ に し な い こ と の 両 方 に 関 係 し て い る と 思 わ れ る 。

Hyperalgesia Has Both Peripheral and Central Origins

痛 覚 過 敏 は 表 面 と 中 心 の 療 法 に 期 限 を 持 っ て い る

Changes in Noceceptor Sensitivity Underlie Primary Hyperalgesia 侵 害 受 容 器 感 度 の 変 化 が 痛 覚 過 敏 に 影 響 す る 有 害 な 機 械 的 刺 激 の 適 応 に よ り 、 以 前 よ り も 、 刺 激 に 対 し て 敏 感 に な る 。 こ の こ と を 感 作 (sensitization) と い う 。 ( そ の 反 対 は 脱 感 作 ：desensitization) (Figure24-6 参 照 ) Figure24-6 熱 に よ る 怪 我 が 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) を 敏 感 に す る 。 手 の 毛 の な 1 い 皮 膚 へ の 火 傷 は 機 械 的 刺 激 に 対 し て 、 次 的 2 次 的 な 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) を も た ら す 。 (Rajaetal1984) 痛 み の 機 械 的 な 閾 値 を と の 部 位 A A D に 火 傷 を 負 わ せ 、A,B,C の 部 位 に 関 し て 記 録 し た 。 火 傷 は 53 ℃ で 30 秒 間 焼 き を 入 れ て 作 っ た 。 こ の 図 は 焼 い た 部 位 と 赤 く な っ た 部 位 と 機 械 的 刺 激 に 対 し て 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) に な っ た 部 位 を 示 し て い る 。 全 て の 被 験 者 に お い て 赤 く な っ た と こ ろ よ り も 広 範 囲 で 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) が 起 こ っ た 。 赤 み が 消 え た あ と も 、 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) は 続 い て い た 。 人 の 被 験 者 に よ る 火 傷 の あ と と 前 B 7 の 機 械 的 刺 激 に 対 す る 痛 み の 閾 値 は 明 ら

か に 火 傷 の あ と の 方 が 下 が っ て い る 。 こ の メ カ ニ ズ ム は 軸 策 反 射 (axon reflex) に よ り 、 仲 介 さ れ て い る と 考 え ら れ て い る 。 皮 膚 の 怪 我 と 近 い 領 域 に お い て 血 管 拡 張 (vasodilation) に 似 た こ と が 起 き て い る 。 怪 我 や 火 傷 の あ と の 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) の 感 作 (sensitization) は 怪 我 し た 部 分 の 傷 つ い た 組 織 や 細 胞 が 放 出 し た 様 々 な 化 学 物 質 に よ っ て 起 こ る 。 こ れ ら の サ ブ ス タ ン ス ( 神 経 ペ プ チ ド ) は ブ ラ ジ キ ニ ン (bradykinin：9 個 の ア ミ ノ 酸 か ら な る キ ニ ン で 血 管 拡 張 作 用 が あ る ) ヒ ス, タ ミ ン (histamine： 胃 液 分 泌 促 進 ･ 平 滑 筋 収 縮 ･ 血 管 拡 張 作 用 が あ る ) プ ロ ス タ グ, ラ ン ジ ン (prostaglandins 動 物 の 組 織 中 に あ る 脂 溶 性 カ ル ボ ン 酸; 強 力 な ホ ル モ ン ( 様 ) 物 質 で, 子 宮 筋 収 縮 ･ 血 圧 降 下 な ど の 作 用 が あ る ) ロ イ コ ト リ エ ン, (leukotriene： 喘 息 に お け る 気 管 支 の 収 縮 な ど の ア レ ル ギ ー 反 応 に 関 与 す る 一 群 の エ イ コ サ ノ イ ド (eicosanoid) の 総 称 ) ア, セ チ ル コ リ ン (acetylcholine： 神 経 伝 達 物 質 ･ 強 力 な 血 圧 降 下 剤 ) セ ロ ト ニ ン, (serotonin： 哺 乳 動 物 の 血 清 ･ 血 小 板 ･ 脳 な ど に あ る 血 管 収 縮 物 質; 神 経 伝 達 物 質 の 作 用 を も つ ) サ ブ ス タ ン ス ( ： 物 質 痛 み , P substance P P , の 感 覚 を ひ き 起 こ す と 考 え ら れ て い る 化 学 物 質 ) を 含 む 。 (Table 24-1参 照 ) そ れ ぞ れ 、 異 な っ た 細 胞 達 に よ り 生 成 さ れ る 。 し か し 、 全 て が 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) の 閾 値 を 下 げ る と い う わ け で は な い 。 例 え ば ヒ ス タ ミ ン (histamine) は 傷 つ い た 組 織 の 反 応 で ダ メ ー ジ を 受 け た 多 く の 細 胞 か ら 放 出 さ れ 、 多 用 式 侵 害 性 受 容 器 (polymodal nociceptors) を 化 生 さ せ る 。 (Figure24-7 参 照 ) Figure24-7 化 学 的 仲 介 物 質 (chemical mediators) は 感 作 (sensitization) し て 時 折 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) を 活 性 す る 。 組 織 の ダ メ ー ジ や 怪 我 は ブ ラ ジ キ ニ ン (bradykinin:9 個 の ア ミ ノ 酸 か ら な る キ ニ ン で 血 管 拡 張 作 用 が あ る ) と プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン (prostaglandins:動 物 の 組 織 中 に あ る 脂 溶 性 ; , カ ル ボ ン 酸 強 力 な ホ ル モ ン ( 様 ) 物 質 で 子 宮 筋 収 縮 ･ 血 圧 降 下 な ど の 作 用 が あ る ) を 放 出 さ せ 、 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) を 感 作 (sensitization) し 、 活 性 化 す る 。 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) の 活 性 は サ ブ ス タ ン ス P substance P:P( 物 質 痛 み の 感 覚 を, ひ き 起 こ す と 考 え ら れ て い る 化 学 物 質 ) や CGRP calcitonin gene related peptide( ) の 放 P substance 出 に つ な が る 。 サ ブ ス タ ン ス ( ) は 肥 満 細 胞 ( ) に 作 用 し 、 脱 顆 P mast cells 粒 (degranulation) や ヒ ス タ ミ ン (histamine:直 接 侵 害 性 受 容 器 に 作 用 す る ) の 放 出 を 生 じ る 。 サ ブ ス タ ン ス P は 血 漿 血 管 外 遊 走 plasma extravasation CGRP ( ) を 引 き 起 こ し 、 は 周 囲 の 血 管 の 膨 張 を 引 き 起 こ す 。 ブ ラ ジ キ ニ ン (bradykinin) の 放 出 に よ り 結 果 と し て む く み が 出 る と い う こ と で あ る 。 Table24-1 Lembeck,Gamse ( を 参 照 ) ( ) 1982,Fields 1987 と セ ロ ト ニ ン は 皮 内 細 胞 が ATP ACh, 傷 つ い て 放 出 さ れ 、 単 独 で ま た は プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン や ブ ラ ジ キ ニ ン の よ う な 物 質 と 組 み 合 わ さ る こ と に よ っ て 、 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) を よ り 敏 感 に す る 。 プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン E2 は ア ラ キ ド ン 酸 (arachiconic acid) の 代 謝 産 物 (metabolite) で あ り 、 傷 つ い た 細 胞 か ら 放 出 さ れ た シ ク ロ オ キ シ ゲ ナ ー ゼ (cyclooxygenase： ア ラ キ ド ン 酸 が 関 節 炎 の 原 因 と な る プ ロ ス

タ グ ラ ン ジ ン へ 変 換 さ れ る 際 の 酵 素; ア ス ピ リ ン に よ っ て 非 活 性 化 さ れ る ) に よ っ て 生 成 さ れ る 。 ア ス ピ リ ン (aspirin) や 他 の 非 ス テ ロ イ ド 性 対 炎 症 鎮 痛 剤 (nonsteroidal anti-inflammatory analgesics) は 、 シ ク ロ オ キ シ ゲ ナ ー ゼ を 阻 害 す る の で 、 痛 み に 効 く 。 ペ プ チ ド の ブ ラ ジ キ ニ ン は 最 も 激 し い 痛 み の 元 の 一 つ で あ る 。 そ の 痛 み は ブ ラ ジ キ ニ ン が 直 接 A δ と C の 両 方 の 侵 害 性 受 容 器 を 活 性 化 さ せ る の と 、 プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン を 近 く の 細 胞 か ら 誘 発 さ せ る と い う 2 つ の 活 動 に よ り 生 成 さ れ る 。 主 に 侵 害 性 神 経 の 挙 動 は Chapter4,5 で 見 た よ う に 、 細 胞 内 で 合 成 さ れ 終 末 ま で chemical 運 ば れ て い っ た 仲 介 物 質 ( ) に よ っ て 調 整 さ れ る 。 例 え ば 、 mediators 怪 我 に よ っ て サ ブ ス タ ン ス P substance P( ) calcitonin gene-related と カ ル シ ト ニ ン ( ) の 種 類 の ペ プ チ ド が 侵 害 性 受 peptides 2 容 終 末 か ら 放 出 さ れ る 。 そ れ ら は 静 脈 血 管 膨 張 (vasodilation) に よ る 腫 れ を 引 き 起 こ し た り 、 侵 害 性 受 容 器 の 活 性 閾 値 が 下 が っ た 細 胞 か ら 放 出 さ れ る ヒ ス タ ミ ン ( histamine) に よ っ て の 痛 覚 過 敏 (hyperalgesia) に も 関 与 す る 。 。 炎 症 の 目 印 は 熱 ( 色 ) 発 赤 腫 れ で あ る, , サ ブ ス タ ン ス P substance( P) の 作 用 に よ り 、 こ れ ら の ３ つ の 特 徴 を 全 て 引 き 起 こ , peripheral す 。 熱 ( 色 ) 発 赤 は 毛 細 血 管 ( ) の 膨 張 に よ る も の で あ る 。 blood vessels plasma そ れ に 対 し 、 腫 れ は 血 漿 管 外 遊 出 ( ) に よ る も の で あ る 。 ( 血 漿 管 extravasation postcapillary 外 遊 出 と は 後 毛 細 血 管 ( ) か ら 、 細 胞 や タ ン パ ク 質 な ど が venules 流 れ 出 す こ と ) 神 経 性 の 炎 症 の こ と を と 呼 ん で い る 。 痛 み neurogenic ifnlamation の 基 本 メ カ ニ ズ ム の 理 解 が 臨 床 的 応 用 を P 与 え る 一 つ の 例 と し て 、 サ ブ ス タ ン ス ( substance P) の 非 ペ プ チ ド 拮 抗 薬 (nonpeptide antagonists) は 人 間 の 神 経 性 炎 症 を 完 全 に ブ ロ ッ ク す る こ と が 出 来 る と い う こ と が あ る 。

The Hyperexcitability of Dorsal Horn Neurons Underlies Centrally Mediated Hyperalgesia 後 角 神 経 細 胞 の 過 興 奮 は 痛 覚 過 敏 に よ る ひ ど い 怪 我 を 負 う と 、Cフ ァ イ バ ー は 繰 り 返 し 発 火 し 、 後 角 の 活 動 が 増 す 。 こ れ は"wind-up"と 呼 ば れ る 現 象 で 、 興 奮 性 神 経 伝 達 物 質 グ ル タ ミ ン 酸 塩 (glutamate) が C フ ァ イ バ ー 終 末 か ら 放 出 さ れ 、 後 シ ナ プ ス の NMDA 型 グ ル タ ミ ン 受 容 器 に 作 用 し て イ オ ン チ ャ ネ ル を 開 く と い う も の で あ る 。NMDA 型 受 容 器 の 活 動 を 阻 害 す る こ と に よ り wind-up を 防 ぐ こ と が 出 来 る 。 有 害 刺 激 は 長 期 増 強 (long-term potentiation) に 似 た 長 期 的 変 化 (long-term changes) を 後 角 神 経 細 胞 内 で 引 き 起 こ す 。 こ れ は 海 馬 (hippocampus) や 他 の 脳 内 部 位 で 起 こ る シ ナ プ ス 伝 達 の 長 期 的 変 化 (long-term changes) と 同 じ で あ る 。 (Chapter 63 参 照 )NMDA 型 グ ル タ ミ ン 受 容 器 も 、 怪 我 し た 部 位 へ と つ な が っ て い る 後 角 内 神 経 細 胞 の 過 興 奮 を 引 き 起 こ す central 原 因 と な っ て い る 。 こ の 現 象 は と 呼 ば れ 、 感 覚 神 経 終 末 で 行 sensitization わ れ る ア ラ ギ ン ド ン 酸 カ ス ケ ー ド に よ る 神 経 活 性 の 感 作 (sensitization) と は 区 別 さ れ る 。 こ れ ら の 後 角 内 神 経 細 胞 の 長 期 的 変 化 (long-term changes) は Cフ ァ イ バ ー 入 力 の あ る 種 の 記 憶 を 作 り 出 す 。 末 梢 で の 有 害

刺 激 に 対 し て 、 後 角 (dosal horn) 内 神 経 は 即 座 に 、 c-fos の よ う な 転 写 因 子 (transcription factors) を 発 現 す る 初 期 遺 伝 子 (early genes) を 誘 発 さ せ る 。 そ し て 、 , 興 奮 性 の 神 経 ペ プ チ ド や 神 経 伝 達 物 質 生 理 学 的 特 性 を 変 化 さ せ ら れ た 受 容 器 の 上 方 制 御 (upregulation:発 現 量 な ど が 増 え る こ と ) と な る 。 dosal 生 化 学 的 な 特 性 の 変 化 と 後 角 ( ) 内 神 経 の 興 奮 は 自 発 的 な 痛 み と な horn り 、 痛 み 発 生 の 閾 値 を 下 げ る 。 こ れ は 幻 肢 痛 (phantom limb pain:手 足 を 切 断 し た 部 位 か ら 時 速 的 な 痛 み を 感 じ る 症 状 ) の 証 拠 と な る 。 最 近 ま で 、 手 足 の 切 断 は 痛 み を 消 す た め に 全 身 麻 酔 (general anesthesia) の 元 で 行 わ れ て い た 。 し か し な が ら 、 脊

spinal cord general

髄 ( ) は ま だ 、 全 身 麻 酔 (

) で が 起 こ っ て

anesthesia central sensitization

い る の で 手 術 が 終 わ っ て も 外 科 手 術 の 痛 み を 感 じ て い る 。central sensitization を 防 ぐ た め 、 現 在 で は 、 鎮 痛 剤 に よ る 脊 髄 (spinal cord) の コ ン ト ロ ー ル や 局 地 麻 酔 を 用 い て い る 。

Nociceptive Information Is Transmitted From the Spinal Cord to the Thalamus and Cerebral Cortex Along Five Ascending Pathways 侵 害 性 の 情 報 は 脊 髄 か ら 5 本 の 経 路 を 通 り 視 床 や 大 脳 皮 質 へ と 運 ば れ る 組 織 損 傷 の 情 報 は 脊 髄 か ら 5 本 の 主 要 な 経 路 を 通 っ て 脳 へ と 運 ば れ る 。 ( 脊 髄 視 床 ( s p i n o t h a l a m i c) ,脊 髄 網 様 ( s p i n o r e t i c u l a r) ,脊 髄 中 脳 (spinomesencephalic) , 頸 胸 (cervicothalamic) 脊 髄 視 床 下 部 ( ) の つ , spinohypothalamic 5 の 経 路 ) 脊 髄 視 床 経 路 (spinothalamic tract) は 脊 髄 (spinal cord) 内 の 侵 害 性 経 路 で 最 も 著 名 な も の で あ る 。 そ れ は 侵 害 受 容 に 特 化 し た 軸 策 で 広 い ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ を 持 つ の 神 経 細 胞 で 構 成 さ れ る 。 lamina1,5,7 (Figure24-8 参 照 ) Figure 24-8 脊 髄 (spinal cord) を 介 す る 脳 へ の 主 要 な つ の 経 路 3 は 最 も 著 名 な 脳 へ の 侵 spinothalamic tract 害 性 経 路 で あ る 。 こ の 軸 策 は 脊 髄 (spinal cord) の 反 対 側 (contralateral side) に 投 射 し 、 前 外 側 白 質 (anterolateral white matter) へ 上 っ て い き 、 視 床 (thalamus) で 終 わ る 。 脊 髄 視 床 経 路 (spinothalamic tract) の 電 気 的 刺 激 は 痛 み を cordotomy: も た ら す 、 ゆ え に 、 ( 脊 髄 遮 断 ( コ ル ド ト ミ ー ) 手 術 な ど の ) 経 路 の 損 傷 に よ り 、 そ の 損 傷 と 反 対 側 の 体 の 痛 み が 減 少 す る 。 脊 髄 網 様 経 路 (spinoreticular tract) は の 神 経 軸 策 で 構 成 さ れ る 。 そ れ lamina 7,8 は 脊 髄 内 前 外 側 象 限 (anterolateral quadrant) thalamus reticular を 通 り 、 視 床 ( ) と 網 様 体 ( formation) の 両 方 で 終 わ る 。spinothalamic tract と は 対 照 的 に 、 多 く の spinoreticular の 軸 策 は 正 中 線 ( ) を 横 切 ら な tract midline い 。 脊 髄 中 脳 経 路 (spinomesencephalic tract) は の 神 経 細 胞 軸 策 で 構 成 さ れ て い lamina 1,5 anterolateral る 。 そ れ は 脊 髄 内 前 外 側 象 限 ( quadrant) を 通 り、中 脳 網 様 体 (mesencephalic ) と 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 質 reticular formation

(periaqueductal gray matter) に 通 じ る 。 そ し spinoparabrachial て 、 脊 髄 傍 小 脳 脚 核 経 路 (

tract) を 介 し て 、 傍 小 脳 脚 核 (parabrachial ) に 投 射 す る 。 傍 小 脳 脚 核 nuclei

(parabrachial nuclei) の 神 経 細 胞 は 順 番 に 、 扁 桃 核 (amygdala ,) 辺 縁 系 (limbic system) の 主 要 部 位 感 情 に 影 響 す る 部 位 へ と 投 射, し て い く 。 (Chapter 50 参 照 ) よ っ て 、 脊 髄 中 脳 経 路 (spinomesencephalic tract) は 痛 み の 感 情 的 な 要 素 に 関 与 し て い る 。 経 路 上 の 多 く の 軸 策 は 側 策 (lateral funiculus) 背 部 anterolateral へ 投 射 し て お り 、 前 外 側 象 限 ( ) へ の 投 射 よ り 多 い 。 よ っ て 、 も quadrant し 、 こ れ ら の フ ァ イ バ ー を 痛 み を 和 ら げ る た め の 前 外 側 脊 髄 遮 断 (cordotomy:コ ル ド ト ミ ー ) の よ う な 外 科 手 術 に よ っ て 切 、 。 断 し て も 痛 み は ぶ り 返 す か も し れ な い cervicothalamic tract 2 頸 胸 経 路 ( ) は 脊 髄 の つ の 頸 部 の 上 に あ る 白 質 (white matter) 側 方 に 位 置 す る 側 頸 核 (lateral cervical nucleus) lateral cervical へ 投 射 す る 。 そ の 側 頸 核 ( ) は の 侵 害 性 神 経 細 胞 か nucleus lamina 3,4 ら 入 力 を 受 け る 。 頸 視 床 (cervicothalamic) の 多 く の 軸 策 は 正 中 線 (midline) を 横 切 brain stem medial り 、 脳 幹 ( ) の 中 脳 毛 体 (

) の 中 を 通 り 、 中 脳 の 核 や 視 床 lemniscus

(thalamus) の 腹 後 側 (ventroposterior lateral) と 後 中 側 (posteromedial) の 核 へ と 投 射 す る 。 か ら の 幾 つ か の 軸 策 は 脊 髄 の lamina 3,4 と 直 径 が 太 く 、 ミ エ リ ン 化 dorsal columns さ れ た 求 心 性 フ ァ イ バ ー を 通 し て 投 射 さ れ 延 髄 (、 medulla)の 楔 状 核 (cuneate nuclei) と 薄 核 (gracile nuclei) で 終 わ る 。 spinohypothalamic 脊 髄 視 床 下 部 経 路 ( )は の 神 経 細 胞 軸 策 で 構 成 tract lamina 1,5,8 さ れ る 。

Thalamic Nuclei Relay Afferent Information to the Cerebral Cortex

視 床 核 は 大 脳 皮 質 へ の 求 心 的 情 報 を 中 継 す る 視 床 (thalamus) 内 の 幾 つ か の 核 (nuclei) lateral medial は 侵 害 性 情 報 を 処 理 す る 。 と の ２ つ の 核 集 合 が と て も 重 要 で あ る 。 視 thalamus latetal nuclear 床 ( ) の 外 側 核 集 合 (

group) は 腹 後 中 側 核 (ventoposterior medial nucleus ,) 腹 後 外 側 核 ( ventoposterior lateral 。 nucleus) と 後 核 (posteriot nucleus) か ら な る

spinothalamic こ れ ら の 核 は 脊 髄 視 床 経 路 ( ) を 経 て 、 の 侵 害 性 ワ イ ド tract lamina 1,5 ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ 神 経 細 胞 か ら 入 力 を 受 け て い る 。 こ れ ら の 核 内 の 神 経 細 胞 は 脊 髄 内 の 神 経 が 投 射 し て い る よ う な 小 さ な 受 容 フ ィ ー ル ド を 持 っ て い る 。 外 側 視 床 (lateral thalamus) は 普 通 、 意 識 へ と 運 ば れ る よ う な 鋭 い 痛 み な ど の 情 報 、 ど こ が 怪 我 し た の か な ど の 情 報 を 仲 介 す る こ と に 関 係 が あ る か も し れ な い 。 脊 髄 視 床 経 路 (spinothalamic tract) や そ の タ ー ゲ ッ ト が 損 傷 す る と 、central pain と 呼 ば れ る 痛 み に 影 響 す る 。 例 え ば 、 腹 後 外 側 視 床 (ventoposterolateral thalamus) が 少 し 壊 死 ( infarct) す る と 、 視 床 症 候 群 。 (thalamic Dejerine-Roussysyndorome) に な る こ の 症 候 群 の 患 者 は 時 々 自 発 的 に 燃 え る よ う な 痛 み を 感 じ 、 ま た 、 通 常 有 害 刺 激 が 痛 み と な ら な い 体 の 部 位 に 対 し て 異 常 感 覚 (dysesthesia) を 感 じ る 。 加 え て 、 持 続 的 痛 み を 感 じ る 状 態 で 、 視 床 (thalamus) の 電 気 的 刺 激 は 激 し い 痛 み を 引 き 起 こ す 。 あ る 事 例 で は 、 視 床 (thalamus) へ の angina 電 気 刺 激 に よ っ て 感 謝 は 狭 心 症 ( ) が 再 発 し た と い う こ と も あ る 。 pectoris そ の 患 者 の 報 告 に よ る と 、 麻 酔 科 医 anesthesiologist heart ( ) は そ の 患 者 が 心 発 作 ( ) に な っ た の か と 本 当 に 思 っ た そ う attack で す 。 こ ら は 、 持 続 的 な 痛 み に よ っ て 視 床 や 皮 質 の 回 路 が 変 化 し て し ま っ た こ と を 物 語 っ て い る 。 (Box 24-1参 照 ) よ っ て 、 怪 我 で 持 続 的 な 痛 み を 伴 う 患 者

は そ の よ う な 痛 み の 経 験 を し て い な い 人 と は 機 能 的 に 異 な っ た 脳 を 持 っ て い る 。 視 床 (thalamus) の medial nuclear group は 視 床 の central lateral nucleus と 髄 板 内 核 化 合 物 (intralaminar complex) で 構 成 さ れ る 。 そ の 主 要 な 入 力 は lamina 7,8 の 神 経 細 胞 か ら で 、 視 床 中 央 へ の 投 射 は ほ 乳 類 の 進 化 に よ り 出 て き た 第 1 脊 髄 視 床 経 路 で あ り 、paleospinothalamic tractと し て し ら れ て reticular い る 。 こ の 経 路 は 脳 幹 の 網 様 体 ( ) を 経 て 多 く の シ ナ プ ス 入 力 を 持 formation っ て い る の で 、spinoreticulothalamic tract と も い わ れ て い る 。 そ の 外 側 視 床 か ら 腹 側 後 外 側 と 中 の 核 (nuclei) へ の 投 射 は 霊 長 類 (primates) で 最 も 発 達 し て い て 、 と 呼 ば れ て い る 。 視 neospinothalamic tract 床 中 央 の 多 く の 神 経 細 胞 は 有 害 な 刺 激 に 対 し 最 適 の 応 答 を す る が 、 大 脳 基 底 核 (basal ganglia) や 異 な っ た 皮 質 へ の 幅 広 い 投 射 を 持 っ て い る 。 そ れ ら は 侵 害 性 情 報 の 処 理 ば か り で な く 、 非 特 異 的 覚 醒 シ ス テ ム の 活 性 に 関 す る 刺 激 も 扱 っ て い る 。 Box 24-1 大 脳 皮 質 内 に お け る 痛 み の イ リ ュ ー ジ ョ ン 1896 年 に 初 め て 実 施 さ れ た Thunberg は 時 々 痛 み を 感 じ る グ リ ル が 交 互 'illusion Figure に 暖 か か っ た り 冷 た か っ た り す る ( 参 照 ) 24-9A Figure 24-9A を 実 証 す る た め に 用 い Thunberg's illusion 20 14cm ら れ た 装 置 で あ る 。 刺 激 面 は × 92.5% と し 、 ス タ ー リ ン グ 銀 《 銀 含 有 率 以 上 》 で 太 さ 1cm の 棒 を 15 本 、3mm 間 隔 で 並 べ た 。 各 棒 の す ぐ 下 に は 熱 電 気 素 子 (peltier)を 1cm2 を 3 つ 縦 に 配 置 し た 。 そ し て 、 各 棒 の 上 に は 熱 電 対 (thermocouple) に し た 。 奇 数 偶 数 で 交 互 に な る よ う に そ れ ぞ れ の 棒 を 独 立 的 に 制 御 し た 。 spinothalamic こ の 錯 覚 は 脊 髄 視 床 経 路 ( ) の 種 類 の 神 経 細 胞 に よ っ て 起 こ tract 2 る 。 そ れ ら 有 害 な 冷 た さ か そ う で な い か を 感 じ る も の で あ り 、 グ リ ル に よ り 異 な っ た 反 応 を 示 す 。 こ の 発 見 は 大 脳 皮 質 に お い て 脱 抑 制 (disinhibition) や ア ン マ ス キ ン グ 処 理 が あ る と い う 痛 覚 統 合 の モ デ ル を 導 い た 。 (Figure 24-9B参 照 ) こ の モ デ ル は グ リ ル に よ る 痛 み と 、 冷 た さ に よ る 痛 み を 精 神 物 理 学 的 に 比 較 し た 量 的 な 対 応 関 係 を 与 え る。視 床 皮 質 系 (thalamocortical) の 痛 み の 統 合 と 温 度 刺 激 の 事 例 は 、 冷 た さ に よ っ て 侵 害 性 受 容 器 (nociceptors) が 活 性 さ れ た 時 、 焼 け る よ う な 感 覚 を 得 る こ と を 説 明 で き る 。 ア ン マ ス キ ン グ 現 象 が 起 こ っ て い る 人 間 の 脳 の 解 剖 学 的 な 部 位 は 、PET を 使 っ て 冷 た い 、 暖 か い 、 有 害 に 冷 た い 、 有 害 に 熱 い と い う こ れ ら の 刺 激 を 与 え た 時 に 脳 内 で ど の よ う な 活 動 が あ る か を 比 較 す Thunberg 's grill る こ と に よ っ て わ か る 。

は anteror cingulate cortexを 活 性 化 さ せ る 。 (Figure 24-9C 参 照 ) 暖 か い と か 冷 た い と い っ た 刺 激 で は こ の 部 位 は 活 性 化 さ れ て い な い 。 し か し 、 有 害 な 暑 さ 冷 た さ で は 活 性 し て い る 。

は 温 度 の 知 覚 に 特 anterior cengulate cortex

異 的 に 反 応 し て い る 。 温 度 や 侵 害 性 刺 激 の 統 合 の 崩 壊 は 脳 卒 中 (stroke) に よ る 神 central 経 組 織 へ の 被 害 に よ っ て 起 こ る に よ る も の か も し れ な い 。 pain syncrome Figure 24-9B 冷 た い 刺 激 は 侵 害 性 脊 髄 視 床 細 胞 を 活

性 す る と す る が 、 そ れ ら は 冷 た さ に 反 応 し た 脊 髄 視 床 神 経 細 胞 活 性 の 強 い 抑 制 効 果 に よ り 活 性 を 抑 え ら れ 、 冷 た い 痛 み を 感 じ さ せ な い 。 と こ ろ が 、 こ の グ リ ル で は 、 大 ま か に 似 て い る も の の 、cool に 特 化 し た 細 胞 の 活 性 が 弱 い た め に 、 冷 た い 痛 み の 抑 制 効 果 が 発 揮 さ れ ず 、 侵 害 性 の 痛 み を 感 じ て し ま う 。 モ ル フ ィ ン (morphine) は こ の 痛 み 抑 制 機 構 も 活 性 化 す る 。 Figure 24-C 人 間 の 被 験 者 が グ リ ル に 手 を 付 け て 激 し い 燃 え る よ う な 痛 み を 感 じ て い る 時 に と は 繋 が っ て い る 。 anterior cingulate insula

The Cerbral Cortex Contributes to the Processing o f P a i n 大 脳 皮 質 は 痛 み 処 理 に 寄 与 す る 最 近 ま で の 痛 み の 中 枢 系 処 理 に 関 す る 。 多 く の 研 究 は 視 床 (thalamus) に 集 中 す る し か し な が ら 、 痛 み は 有 害 刺 激 の 時 系 列 変 化 に よ る 複 雑 な 知 覚 で あ る 。 大 脳 皮 質 の 幾 つ か の 部 位 に あ る 神 経 細 胞 は 選 択 的 に 侵 害 性 入 力 に 対 し 、 応 答 す る 。 幾 つ か は 体 性 感 覚 野 (somatosensory cortex) に 位 置 し 、 小 さ な 受 容 野 を 持 つ 。 よ っ て 、 そ れ ら は 痛 み の 拡 散 に 関 与 し て い な い か も し れ な い 。 の 研 究 に よ り 、 大 脳 皮 質 の つ の PET 2

cingulate gyrus insular cortex

部 位 帯 状 回 ( ) と

は 侵 害 性 受 容 に 関 係 し て い る こ と が 示 さ れ て い る 。 (Box 24-1 参 照 ) 帯 状 回 (cingulate gyrus) は 辺 縁 系 (limbic system) の 一 部 で 痛 み の 感 情 的 な 要 素 を 処 理 し て い る と 考 え ら れ て い る 部 位 で あ る 。

(Chapter 50参 照 ) insular cortexは 視 床 核 (thalamus nuclei) の 腹 側 や 後 中 側 か ら 直 接 投 射 を 受 け て い る 。insular cortex の 神 経 細 胞 は 痛 み の 自 発 的 要 素 に 寄 与 し て い る 体 の 内 部 状 態 に 関 す る 情 報 を 処 理 し て い insular cortex asymbolia

る 。 実 際 、 の 損 傷 は と 呼 ば れ る 異 常 な 症 候 群 に な っ for pain て し ま う 。 こ の 患 者 は 痛 々 し い 有 害 な 刺 激 を 知 覚 で き 鈍 い 痛 み と 鋭 い 痛 み を 区 別 で き る が 、 そ れ に 対 し て 適 切 な 感 情 の 応 答 を 返 さ な い 。insular cortex は 故 に 、 感 覚 と 感 情 、 認 知 と い っ た 正 常 な 応 答 に 必 要 な も の の 統 合 を 行 っ て い る の か も し れ な い 。

Pain Can Be Controlled by Central Mechanisms 中 枢 系 に よ り 痛 み は コ ン ト ロ ー ル さ れ る 痛 み の 研 究 に お い て 最 も 注 目 す べ き 発 見 の 一 つ に 痛 み の 認 知 を 司 る た め の 回 路 が 脳 内 に あ る と い う も の あ る 。 幾 つ か の 中 枢 神 経 系 に お け る 調 整 シ ス テ ム は 有 害 刺 激 に 対 し て 応 答 を 示 し た 。 最 初 の 調 整 部 位 は 脊 髄 で あ り 、 侵 害 性 、 非 侵 害 性 両 方 の 相 互 結 合 が あ る 。

The Balance of Activity in Nociceptive and Nonnociceptive Primary Afferent Fibers Can Modulate Pain: The Gate Control Theory

主 な 侵 害 性 ・ 非 侵 害 性 の 求 心 性 フ ァ イ バ ー の 活 動 バ ラ ン ス が 痛 み を 調 整 す る ： ゲ ー ト 制 御 理 論

痛 み は 単 純 に 侵 害 性 求 心 フ ァ イ バ ー の 活 動 に よ る も の で は な い が 、 求 心 性 フ ァ イ バ ー の 侵 害 性 情 報 伝 達 に よ り 間 接 的 に 制 御 さ れ て い る 。 侵 害 性 と 非 侵 害 性 の 求 心 性 フ ァ イ バ ー の 活 性 バ ラ ン ス に よ り 痛 み が 生 じ て い る と い う 考 え 方 は 1960 年 代 に 定 式 化 さ れ た 。 そ し て 、 ゲ ー ト 制 御 理 論 (gate control theory) と 呼 ば れ て い る 。 (Figure 24-10参 照 ) こ の 理 論 は 幾 つ か の キ ー ポ イ ン ト を 観 察 す る こ と に よ っ て な さ れ る 。 ま ず 最 初 は 、lamina 5 と 一 部 の の 神 経 細 は 、 胞 非 侵 害 性 の β lamina 1 A フ ァ イ バ ー と 侵 害 性 の A δ と C フ ァ イ バ ー の 両 方 か ら の 興 奮 性 入 力 を 受 け る 。 次 に 、 太 い 直 径 の A β フ ァ イ バ ー が の 抑 制 性 介 在 神 経 細 胞 を 介 し て lamina 2 。 、 lamina5 の 神 経 発 火 を 抑 制 す る そ し て δ と フ ァ イ バ ー は の 神 経 細 A C lamina 5 胞 を 活 性 し 、lamina 2の A β フ ァ イ バ ー に よ り 活 性 さ れ た 抑 制 性 介 在 神 経 細 胞 を 抑 制 す る 。 単 純 に い う と 、 非 侵 害 性 求 心 フ ァ イ バ ー が 有 害 入 力 の 伝 達 を す る ゲ ー ト を close し 、 侵 害 性 求 心 フ ァ イ バ ー が に す る と い う こ と で あ る 。 open ゲ ー ト 制 御 理 論 は 痛 み を 減 少 さ せ る 太 い 直 径 の 求 心 性 フ ァ イ バ ー を 選 択 的 に 活 性 化 す る 振 動 の 刺 激 な ど の 神 経 生 理 学 的 な 基 礎 も 与 え て く れ る 。 ゲ ー ト 制 御 理 論 は 皮 膚 を 通 し た 電 気 刺 激 (TENS) を 使 う dorsal 原 理 や 痛 み を 軽 減 す る た め の 刺 激 の 原 理 と な る 。 に お い column TENS て は 、 怪 我 や 痛 み の 部 分 と 重 な る 直 径 の 太 い 求 心 性 フ ァ イ バ ー を 活 性 す る た め に dorsalcolumns 電 極 を 用 い る 電 極 を 介 し た。 の 刺 激 は 直 径 の 太 い A β フ ァ イ バ ー を 同 時 に 活 性 す る の で 、 痛 み を 抑 え る こ と が 出 来 る で あ ろ う。こ の 無 痛 法 (analgesia) の メ カ ニ ズ ム は 組 織 分 布 的 に 特 有 で あ る 。 痛 み が 調 節 さ れ て い る 体 の 部 位 は 解 剖 学 的 に 脊 髄 の 各 セ グ メ ン ト へ 繋 げ ら れ て い る 。 右 腕 の 痛 み を 和 ら げ る の に 左 足 を 振 っ て も 意 味 が な い 。 Figure 24-10 ゲ ー ト 制 御 理 論 に よ っ て 痛 み の 調 整 を 説 明 で き る 。 こ の 仮 説 は 後 角 (dosal horn) 内 4種 類 の 神 経 細 胞 に よ っ て な る 。 ( ) ミ エ リ ン 化1 さ れ て い な い 侵 害 性 求 心 の C フ ァ イ バ ー 、 ( ) ミ エ リ ン 化 さ れ て い る 非 侵 害 性2 求 心 A β フ ァ イ バ ー 、 ( ) 投 射 神 経 細3 胞 、 ( ) 抑 制 介 在 神 経 細 胞4 で あ る 。 投 射 神 経 細 胞 は ( ) と ( ) の 刺1 2 激 の バ ラ ン ス に よ り 興 奮 す る 。 ( ) は 自4 発 的 に 活 性 し 、 通 常 、 ( ) を 抑 制 す る 。3 よ っ て 、 痛 み を 減 少 さ せ る 。 ( ) は ( )4 2 に よ っ て 活 性 さ れ る が 、 ( ) に よ っ て 抑1 制 さ れ る 。 侵 害 性 受 容 器 は 直 接 的 間 接 的 に 投 射 神 経 (projection neurons) 細 胞 に え い き ょ う を 与 え る 。

Direct Electrical Stimulation of the Brain Produces Analgesia

脳 の 直 接 電 気 刺 激 は 無 痛 病 を 引 き 起 こ す

侵 害 受 容 の よ り 強 い 等 価 性 は 実 験 動 物 で 見 つ け ら れ る 。 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 部 位 periaqueductal gray region 3 third

( ) 、 第 脳 室 (

) や 中 脳 水 道 ( ) に 囲

ventricle cerebral aqueduct ま れ た 灰 白 質 (gray mutter) の 刺 激 は 選 択 的 な 無 痛 (analgesia) を も た ら す 。 こ の 刺 激 に よ る 無 痛 (stimulation-produced analgesia) は 顕 著 に 特 異 的 で あ る 。 例 え ば 、 求 心 性 入 力 の 抑 制 に は 関 係 し な い 。 無 痛 法 (analgesia) に よ っ て も 、 動 物 は ま だ 、 触

れ ら れ た こ と や 温 度 に 反 応 す る 。 そ れ は 痛 み が 弱 く 感 じ て い る だ け だ ろ う 。 periaqueductal gray 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 質 ( ) の 刺 激 は 脊 髄 を 介 し た 有 害 刺 激 に matter よ る 通 常 の 撤 回 反 射 (withdrawal reflexes) を 阻 害 す る 。 そ の 閉 鎖 は 脊 髄 内 抑 制 系 侵 害 神 経 細 胞 の 非 求 心 経 路 を 回 復 さ せ る 。 そ れ は lamina 1,5 の 侵 害 性 神 経 細 胞 も 抑 制 す る 「 刺 激 に よ る 無 痛 」 は 痛 み を 抑 え。 る 効 果 的 な 方 法 で あ る 。 「 刺 激 に よ る 無 痛 」 は ど の よ う に し て 下 り の 経 路 を 活 性 化 し 、 痛 み を や わ ら げ る の か ？ 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 質 (periaqueductal gray matter) 内 の 幾 つ か の 神 経 細 胞 は 直 接 、 後 角 (dosal horn) に 投 射 し rostroventral な い 。 か わ り に 、 吻 腹 側 延 髄 (

) に 興 奮 性 結 合 を 作 る 。 特 に 、 大 medulla

縫 線 核 (raphe magnus nucleus) の 正 中 線 (midline) 内 の セ ロ ト ニ ン 系 神 経 細 胞 を 用 い る 。 こ の 核 (nuclei) の 神 経 細 胞 は 外 側 lamina 1,2,5 の 背 側 を 介 し て 脊 髄 に 投 射 し 、 Figure の 神 経 細 胞 と 抑 制 結 合 を 作 る 。 ( 24-11 参 照 ) 吻 腹 側 延 髄 ( rostroventral ) の 刺 激 は 脊 髄 視 床 経 路 を 含 ん だ medulla 後 角 (dosal horn) の 神 経 を 抑 制 す る 。 後 角 (dosal horn) 内 の 侵 害 性 神 経 細 胞 を 抑 制 す る 他 の 非 求 心 性 抑 制 シ ス テ ム は ノ ル ア ド レ ナ リ ン 作 用 性 青 斑 核 (noradrenergic locus seruleus) と そ の 他 の 延 髄 (medulla) と 橋 (pons) の 核 (nuclei) で 生 み 出 さ れ る 。 こ れ ら の 非 求 心 性 投 射 は 直 接 的 間 接 的 に 活 動 を 阻 害 す る こ と に よ っ て の 神 経 細 胞 の 出 力 を 阻 害 す る 。 lamina 1,5 そ れ ら は 後 角 (dosal horn) の オ ピ オ イ ド ( ア ヘ ン に 似 た 作 用 を も つ 合 成 麻 酔 薬 ) 回 路 の 内 因 性 で も 相 互 作 用 す る 。 Figure 24-11 下 り の 経 路 は 脊 髄 内 の 神 経 を 介 し て 侵 害 性 を 調 節 す る periaqueductal gray 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 質 ( ) 内 経 路 は 大 縫 線 核 ( ) と

matter raphe magnus

他 の セ ロ ト ニ ン 系 核 (nuclei) へ 投 射 し て い る 。 大 縫 線 核 (raphe magnus) か ら 背 外 束 dorsolateral funiculus dosal

( ) を 通 じ て 後 角 ( ) へ 投 射 す る 。 加 え て 脊 髄 は 延 髄 horn (medulla) と 橋 (pons) 内 の ノ ル ア ド レ ナ リ noradrenergic cells ン 作 用 性 細 胞 集 団 ( ) か ら の 投 射 を 受 け る 。 脊 髄 内 の こ groups れ ら の 下 り の 経 路 は 後 角 (dosal horn) 内 で 直 接 結 合 し た り 、 介 在 神 経 細 胞 通 し た り し て 、Figure 24-10の よ う な ゲ ー ト 制 御 理 論 を 経 て 痛 み を 和 ら げ る 。

Opiate-Induced Analgesia Involves the Same P a t h w a y s a s S t i m u l a t i o n - P r o d u c e d Analgesia 「 阿 片 誘 導 無 痛 」 は 「 刺 激 に よ る 無 痛 」 と し て 幾 つ か の 経 路 を 巻 き 込 む ケ シ の 実 の 発 見 以 来 、 阿 片 は モ ル フ ィ ン (morphine) や コ デ イ ン (codeine) の よ う に 効 果 的 な 無 痛 剤 と し て 知 ら れ て い た 。 神 経 回 路 は 「 阿 片 誘 導 無 痛 」 と 「 刺 激 に よ る 無 痛 」 に よ り 影 響 を 受 け る の だ ろ う か ？ ラ ッ ト の 脳 へ 少 量 の モ ル フ ィ ン morphine dosal ( ) を 直 接 注 入 す る と 、 後 角 ( ) の 侵 害 性 細 胞 の 抑 制 に よ り 強 力 な horn 無 痛 を 引 き 起 こ す 。 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 部 位 (periaqueductal gray region) は 無 痛 を 引 き 起 こ す た め の 部 位 が た く さ ん あ る 「 阿。 片 誘 導 無 痛 」 は 対 阿 片 拮 抗 薬 ナ ロ キ ソ ン (opiate antagonist naloxone) を 中 脳 水 道 周 囲 灰 白 部 位 (periaqueductal gray region) や セ ロ ト ニ ン 系 核 (nuclei) へ 注 入 す る と ブ ロ ッ

ク さ れ る 。 脊 髄 の 左 右 対 称 な 背 外 束 の 切 除 は 「 阿 片 誘 導 無 痛 」 と 「 刺 激 に よ る 無 痛 」 の 両 方 を ブ ロ ッ ク す る 。 こ の 事 実 か ら モ ル フ ィ ン (morphine) も 下 り の 抑 制 系 路 の 活 性 に よ る 無 痛 で あ る こ と が 分 か る 。 Figure 24-13 後 角 (dosal horn) 表 面 の 介 在 神 経 細 胞 回 路 求 心 性 と 非 求 心 性 の 経 路 を 統 合 す る 後 角 ( ) 内 に は 侵 害 性 求 心 フ A dosal horn ァ イ バ ー と 介 在 神 経 細 胞 、 非 求 心 性 フ ァ イ バ ー が あ る 。 介 在 神 経 細 胞 は エ ン ケ フ ァ リ ン (enkephalin) を も ち 、 プ レ と ポ ス ト の 両 シ ナ プ ス に 影 響 を 与 え る 。 脳 幹 (brain stem) の セ ロ ト ニ ン と ノ ル ア ド レ ナ リ ン 性 の 神 経 細 胞 は オ ピ オ イ ド 性 介 在 神 経 細 胞 を 活 性 し 、 神 経 視 床 投 射 神 経 細 胞 の 活 動 を 和 ら げ る 。 侵 害 性 求 心 フ ァ イ バ ー の 仮 性 は グ ル B タ ミ ン 酸 塩 (glutamate) の 放 出 を 導 き 、 投 射 神 経 細 胞 を 脱 分 極 し て 活 性 さ せ る 。 阿 片 は の 流 入 量 を 減 少 さ せ て 侵 C Ca2+ 害 性 の 活 動 電 位 の 持 続 時 間 を 減 少 せ し め る 。 そ し て 、 侵 害 性 求 心 フ ァ イ バ ー か ら の 伝 達 物 質 放 出 を 減 少 さ せ

Tolerance and AddictiontoOpioidsAreDistinct Phenomena オ ピ オ イ ド に 関 す る 耐 性 と 中 毒 は 明 確 な 現 象 で あ る モ ル フ ィ ン (morphine) の 持 続 的 使 用 に よ る 2 つ の 問 題 は 耐 性 (tolerance) と 中 毒 (addiction) で あ る 。 モ ル フ ィ ン (morphine) の 痛 み を 和 ら げ る た め の 繰 り 返 し 使 用 は 薬 の 効 果 に 対 す る 抵 抗 力 が 増 し て い き 、 よ り 多 く 投 入 し な け れ ば 前 と 同 じ 効 果 が 得 ら れ な く な る 。 こ れ を 耐 性 (tolerance) と い い 、 中 毒 (addiction) と は 異 な る 。 持 続 的 な 痛 み の 治 療 に モ ル フ ィ ン (morphine) を 使 っ て い る 人 は 以 前 に 乱 用 し て い な い 限 り 中 毒 に は な ら な い 。 耐 性 。 (tolerance) の メ カ ニ ズ ム は 明 確 で は な い オ ピ オ イ ド (opioids) 受 容 体 が 結 合 し て い る G タ ン パ ク か ら 遊 離 す る の が 原 因 で あ る と い う 説 が あ る 。 し か し な が ら 、 オ ピ オ イ ド (opioids) 受 容 器 を 結 合 さ せ る 拮 抗 剤 ナ ロ キ ソ ン は そ れ を 促 進 す る こ と が 出 来 る 。 耐 性 (tolerance) は オ ピ オ イ ド (opioids) 受 容 器 が 活 性 さ れ た 報 酬 の 結 果 な の か も し れ な い 。

Stress Induces Analgesia Through Both Opioid and Nonopioid Mechanisms

オ ピ オ イ ド と ノ ン オ ピ オ イ ド に よ る ス ト レ ス 依 存 無 痛 の メ カ ニ ズ ム ス ト レ ス 状 況 下 な ど で 、 痛 み に 対 す る 動 物 の 通 常 の 応 答 は 隠 れ た り 逃 げ た り 休 ん だ り 静 養 し た り す る 。 ス ト レ ス 下 で は こ れ ら の 反 応 が 最 も 良 い 対 応 で あ ろ う 。 オ ピ オ イ ド と ノ ン オ ピ オ イ ド の 両 方 の 仕 組 み に よ る 無 痛 (analgesia) で 、 ス ト レ ス に よ る 無 痛 (analgesia) で は 一 部 の 例 で は ナ ロ キ ソ ン (naloxone) に よ る オ ピ オ イ ド 受 容 器 の 阻 害 で 改 善 さ れ た の に 対 し 、 他 は 改 善 さ れ な か っ た 。 ナ ロ キ ソ ン (naloxone) は 単 独 で は 痛 み に 作 用 し な い が 持 続 的 な 痛 み の 感 じ る 強 さ を よ り 高 め る こ と が 出 来 る 。 そ れ に よ っ て 、 歯 科 手 術 か ら 患 者 を 救 う こ と も で き る 。 ス ト レ ス に よ る 無 痛 (analgesia) で こ う い う 例 が あ る 。 戦 場 で 怪 我 を 負 っ た 兵 士 や ス ポ ー ツ で 怪 我 を し た 選 手 は 痛 み を 感 じ

な い 。 現 に 、1 世 紀 前 の ス コ ッ ト ラ ン ド の 宣 教 師 Daid Livingstone は 川 の 水 源 を 探 索 し て 探 手 い た 時 に 、 ラ イ オ ン に 肩 を 粉 砕 さ れ た 。 An Overall View ま と め 痛 み は 複 雑 な 知 覚 で あ る 。 他 の ど の 感 覚 モ ダ リ テ ィ ー よ り も 感 情 を 左 右 す る 。 痛 み は 経 験 に よ る の で 、 故 に 人 に よ っ て 異 な り 、 治 療 の 仕 方 も 違 う 。 現 在 の 私 た ち の 痛 み に 関 す る 回 路 の 理 解 は 断 片 的 で あ る が 、 近 年 の 生 理 学 的 な 痛 み の メ カ ニ ズ ム の 解 明 に よ り 効 果 的 な 治 療 法 が 分 か っ て き た 。 第 1 に 、 直 径 の 小 さ い 大 き い フ ァ イ バ ー の 活 動 の バ ラ ン ス が 重 要 で あ り 、 痛 み の 種 類 に よ り 制 御 さ れ て い る 神 経 の 電 気 2 brain 刺 激 が 異 な っ て い る。第 に、脳 幹 ( ) 内 の 特 定 の 部 位 の 刺 激 に よ る 経 験 stem 的 な 発 見 は 痛 み を 調 整 す る シ ス テ ム が ど の よ う に な っ て い る か を 発 見 し 、 効 果 的 に 痛 み を コ ン ト ロ ー ル す る 方 法 を 与 え て く れ た 。 第 3 に 、 阿 片 の 発 見 は 直 接 脊 髄 に 作 用 し 、 無 痛 (analgesia) に つ い て の メ カ ニ ズ ム を 見 た 。 そ し て 最 後 に 、 神 経 伝 達 物 質 の シ ス テ ム を 見 て 内 因 性 の 痛 み が ど の よ う に コ ン ト ロ ー ル さ れ て い る の か に つ い て 学 ん だ 。 Allan I. Basbaum Thomas M.Jessell